Ứng dụng cảm biến áp suất dạng màng FKE

Các loại cảm biến đo áp suất màng dung dịch – hóa chất

Cảm biến đo áp suất màng thường được sử dụng cho việc đo áp suất của một số chất lỏng đặc biệt. Các bạn có thể hình dung như là dầu, nhớt, chất lỏng đặc sệt, keo dính…Các loại dạng chất lỏng như này, chúng ta thường không thể dùng loại cảm biến áp suất thông thường. Điển hình là cảm biến áp suất 0-10 bar của Georgin. Vì thế, trong bài viết dưới đây cùng mình tìm hiểu thêm các loại cũng như cách chọn cảm biến đo áp suất màng.

Tuy nhiên, có phần quan trọng đó chính là việc chọn lựa cảm biến sao cho phù hợp. Đối với dạng màng này, các bạn phải nhớ rằng vật liệu màng là gì để có thể sử dụng đo áp suất. Đối với vấn đề này, mình cũng sẽ giải đáp trong bài viết dưới này luôn nhé.

Cảm biến áp suất màng
Cảm biến áp suất màng

Cảm biến đo áp suất màng là gì?

Cảm biến áp suất màng, còn được gọi là bộ chuyển đổi áp suất hoặc bộ truyền áp suất. Nó là một loại cảm biến được sử dụng để đo và theo dõi áp suất cho các chất đặc biệt.

Ví dụ như nó thường được sử dụng trong các thiết bị điện tử công nghiệp, ô tô, y tế và tiêu dùng…

Cảm biến áp suất màng bao gồm một màng ngăn mỏng dạng như miếng thép. Chúng sẽ thường được làm bằng kim loại hoặc silicone.

Khi có áp suất tác động lên, nó sẽ bị biến. Màng này được kết nối với một board mạch đo biến dạng.

Hoặc phần tử cảm biến khác để chuyển đổi biến dạng cơ học thành tín hiệu điện tỷ lệ với áp suất tác dụng.

Tín hiệu điện sau đó được khuếch đại và xử lý để cung cấp kết quả đo áp suất chính xác.

Các loại cảm biến áp suất màng
Các loại cảm biến áp suất màng

Màng hoạt động như một rào cản giữa áp suất được đo và phần tử cảm biến. Khi áp suất thay đổi, màng ngăn uốn cong, gây ra sự thay đổi về điện trở, điện dung.

Hoặc điện áp đầu ra của phần tử cảm biến. Sự thay đổi này sau đó được chuyển đổi thành tín hiệu điện có thể được đo và giải thích bằng các mạch hoặc hệ thống điện tử.

Cuối cùng, thì tín hiệu ngõ ra của các loại cảm biến này sẽ được tiêu chuẩn thành 4-20mA. Hay thậm chí sẽ ra tín hiệu Modbus RS485.

Ứng dụng cảm biến áp suất màng đo áp suất 

Cảm biến áp suất nước
Cảm biến áp suất nước

Thông thường chúng ta hay sử dụng cảm biến áp suất loại công nghiệp có thiết kế nhỏ gọn, chi phí thấp để đo cho hầu hết các ứng dụng từ nước, khí nén, dầu, nhiên liệu, thủy lực, nước thải, hơi nóng … Tất nhiên hầu hết cảm biến áp suất này đều có thể đáp ứng được một cách hoàn hảo dù có thể không đáp ứng trong một vài trường hợp.

Tuy nhiên,

Một khách hàng của mình sử dụng cảm biến áp suất của một hãng khá lớn và nổi tiếng dùng cho nước thải sau xử lý. Cứ trung bình 2-3 tháng là phải thay 1 con mới bởi tín hiệu đưa về 21mA và không còn khả năng đo áp suất tiếp tục. Dù cũng đổi vài hãng khác nhưng tình hình cũng không mấy khác biệt.

Sau khi mình khảo sát, kiểm tra thì nước thải sau xử lý có lẫn một ít hóa chất và Clo ( CL- ). Chính vì lý do này mà cảm biến hư nhanh chóng sau một thời gian ngắn sử dụng. Tôi đã tư vấn cho khách hàng sử dụng sang loại cảm biến áp suất màng & tôi đã đúng.

Cảm biến đã hoạt động hơn 1 năm và chưa có dấu hiệu bị ăn mòn hay hư hỏng do nước thải tái xử lý dù bên trong vẫn còn nhiều tạp chất và một ít hóa chất trong quá trình xử lý. Việc tìm hiểu nguyên nhân quan trọng hơn việc chọn một thiết bị giá rẻ nhưng lại không phù hợp.

Ứng dụng cảm biến áp suất màng đo mức

Các nhà máy sản xuất bia hơi, nước ngọt, thực phẩm, đồ ăn…thường dùng các loại áp suất để phục vụ cho:

  • Đo áp suất trong bồn kín chứa. Để giám sát được áp suất trong bồn có bị quá mức không.
  • Đo chiều cao bồn dựa vào áp suất.

Việc đo áp suất trong bồn kín để giám sát nó đang có áp bao nhiêu. Ứng dụng này hay thường dùng để bảo vệ bồn chứa không bị quá áp.

Cảm biến đo mức chất lỏng bằng áp suất
Cảm biến đo mức chất lỏng bằng áp suất

Còn đối bồn hở ứng dụng đo chiều cao bồn bằng áp suất. Hay dùng cho các bồn 2m, 3m…mà chất lỏng trong đó có thể ăn mòn, bám dính…Dẫn tới không thể dùng các loại cảm biến siêu âm hay là cảm biến đo mức điện dung.

Lấy môi trường áp suất nước là chuẩn, thì cứ 10m nước sẽ tương ứng với 1 bar. Cứ như thế, 20m nước sẽ bằng 2bar.

Việc đo chiều cao dựa vào áp suất này sẽ không liên quan đến diện tích bồn. Cho bù bồn rộng 2m hay gì đi nữa mà chỉ có cao 2m, đồng nghĩa áp suất trong đó khoảng 200mmbar.

  • 1m = 100mmbar
  • 10m = 1 bar

Dù cho đo bồn kín hay bồn hở thì chúng ta cần xác định mức nước trong bồn cần đo. Sau đó tính toán ra áp suất tương ứng để chọn thiết bị cho phù hợp. Điều này bạn cần phải có kiến thức – kinh nghiệm – trải nghiệm.

Các loại cảm biến đo áp suất màng

Hiện nay, có nhiều bộ cảm biến đo áp suất màng được sử dụng đo áp suất cho hóa chất. Hay một số dạng keo bám dính mà các loại thông thường không dùng được. Hãy cùng mình tìm hiểu thêm các loại áp màng này thêm nhé.

Cảm biến đo áp suất màng PPS – Pixsys

Cảm biến áp suất PPS – Pixsys là loại cảm biến được thiết kế từ hãng Pixsys, có nguồn gốc ở nước Ý. Loại cảm biến này được thiết kế đặc biệt, có thể dùng cho hầu hết các ứng dụng liên quan tới dung dịch bám dính, môi chất sệt, hay cần vệ sinh thực phẩm CIP – SIP.

Bên cạnh đó, tín hiệu của loại cảm biến này cũng ra 4-20mA hay 0-10V. Phù hợp cho nhiều bộ điều khiển hiển nay.

Cảm biến áp suất màng - Pixsys Italy
Cảm biến áp suất màng – Pixsys Italy

Đối với lại màng này, nó có thể dùng để đo áp như: 0-10 bar, 0-25 bar, 0-250bar…max 600 bar. Sai số cố định 0,5% đáp ứng mọi yêu cầu về độ chính xác trong các điều kiện đo lường thông thường.

Thân cảm biến làm bằng inox 316L, kết nối ren tiêu chuẩn G1/2 & tất nhiên một lớp seal chống rò rỉ luôn luôn đi kèm để bạn không cần phải tìm mua bên ngoài. Sự tỉ mỉ của nhà sản xuất đôi khi rất nhỏ nhưng lại mang tới cảm giác yên tâm cho người sử dụng.

Về kết nối điện với tiêu chuẩn ISO 4400 với 4 PIN terminal bên trong nhưng chỉ sử dụng 2 PIN ( + ) và ( – ) cho tín hiệu 4-20mA. Đây gần như là tiêu chuẩn cho tất cả các loại cảm biến áp suất loại compact.

Tôi phải nói tới nhiệt độ làm việc của cảm biến bởi đây là một vấn đề quan trọng. Cảm biến chỉ hoạt động với nhiệt độ nhỏ hơn 80oC. Tất nhiên, khả năng chịu nhiệt max 85oC. Như vậy với các ứng dụng dùng cho nước hay quá trình tẩy rửa CIP – SIP trong thời gian ngắn thì cảm biến vẫn đáp ứng tốt.

Nếu bạn yêu cầu cảm biến làm việc liên tục tại nhiệt độ 80oC trở lên thì tôi khuyên bạn rằng chúng ta phải tìm một giải pháp khác tối ưu hơn. Đó chính là chọn một Model khác có khả năng chịu nhiệt độ cao.

Cảm biến đo áp suất màng WISE P425

Cảm biến áp suất P425 của Wise. Nhãn hiệu cũng rất phổ biến tại Việt Nam, có nguồn gốc sản xuất tại Hàn Quốc. Với thiết kế nhỏ ngọn, chiều cao khoảng 169mm và đường kính màng phi 50.5. Được thiết kế để dùng clamp để kết nối với bề mặt tiếp xúc chất lỏng.

Cảm biến đo bằng màng Wise
Cảm biến đo bằng màng Wise

Với cảm biến áp suất P425 này, nó thường sẽ có giải đo như là 0-10 bar, 0-20bar, 0-50 bar…Và nhiệt độ môi trường đo không quá 125 độ C. Đối với loại này, chúng thường sử dụng trong ngành hóa chất, dầu khí, hay chất có tính ăn mòn.

Cảm biến đo áp suất màng Keller PA

Cảm biến màng Keller
Cảm biến màng Keller

Keller PA-21Y là cảm biến áp suất có nguồn gốc ở Thụy Sỹ. Với việc sử dụng nguồn 24V và tín hiệu ngõ ra 4-20mA. Có thể chịu được nhiệt độ hóa chất lên đến 120 độ C.

Đây cũng là loại cảm biến hay được sử dụng để đo áp suất hóa chất. Hay một số chất lỏng ăn mòn khác như HCl, NaOH…

Cảm biến đo áp suất màng Sensys PSH

Cảm biến màng Sensys
Cảm biến màng Sensys

Cảm biến áp suất màng Sensys PSH có phạm vi đo áp suất từ 0-70 MPa. Với tín hiệu ngõ ra tương ứng là 4-20mA hay 0-10V. Nên loại cảm biến này hay được sử dụng để đo áp suất dầu, xăng.

Cảm biến đo áp suất màng MPS530

Cảm biến màng MPS530
Cảm biến màng MPS530

MPS530, cảm biến áp suất màng của Mesen – Thổ Nhĩ Kỳ. Với loại này, nó có những giải đo áp suất như 0-250mBar, 0-10Bar, 0-20Bar…0-100ba…Cùng tín hiệu ngõ ra tương ứng là 4-20mA hoặc 0-10V. Và nhiệt độ môi chất khi đo lên đến 100 độ C.

Hàng của Thổ Nhị Kỳ có ưu điểm giá rẻ như hàng của Trung Quốc. Thổ Nhị Kỳ là nước nằm giữa Châu Âu  và Châu Á. Chính vì thế chất lượng cần được kiểm chứng.

Cảm biến đo áp suất màng Siemens 7MF1564

Siemens 7MF1564, 7MF1562 đây là cảm biến áp suất màng của hãng Siemens – Đức. Có các thang đo tiêu biểu như 0-6 bar, 0-10 bar, 0-25 bar…Ngõ ra tín hiệu tương ứng là 4-20mA, 0-10V. Sử dụng nguồn cấp từ 9-30Vdc.

Cảm biến màng Siemens
Cảm biến màng Siemens

Với loại cảm biến này, chúng thường hay được dùng trong hệ thống Siemens. Dùng đo nước thải, hóa chất NH3, hơi nóng, dầu thủy lực.

Vật liệu cấu tạo nên màng là dạng inox 316L. Nên chúng tương đối bền khi đo áp suất cho các chất có sự ăn mòn.

Môi trường nhiệt trên 100 độ C nên dùng loại cảm biến nào?

Việc nhiệt độ môi chất đo trên 100 độ C là tương đối nhiều. Chẳng hạn như các hóa chất H2SO4, HCL, Oxy già…Bản thân nó luôn tồn tại nhiệt độ rất cao.

Do đó, việc chọn một loại cảm biến áp suất màng phải lưu ý vào hai yếu tố:

  • Nhiệt độ môi chất đang đo?
  • Dải áp suất đang là bao nhiêu?

Thật vậy, nếu như không chọn loại màng phù hợp. Sẽ dẫn đến loại cảm biến đang dùng bị hư hỏng. Một số trường hợp màng sẽ bị thủng, méo mó.

Dẫu vậy, để có thể làm giảm nhiệt độ cho cảm biến. Chúng ta có thể sử dụng ống siphon để giảm nhiệt độ nước.

Với phương pháp này sẽ bị hạn chế cho một số hóa chất ăn mòn. Bởi vì ống siphon hiện nay được gia công bằng inox 304. Do đó, chúng ta đôi khi phải dùng loại cảm biến áp suất gắn trực tiếp.

Cảm biến áp suất Dinel PPM-35

Cảm biến áp màng Dinel PPM-35 được thiết kế theo tiêu chuẩn của EU. Với vật liệu vỏ làm bằng Inox 316L, ren kết nối dạng ren G hoặc Tri-Clamp…

Được sử dụng để đo các chất dạng thực phẩm, nước uống, dầu ăn…cần tiêu chuẩn vi sinh. Chính vì vậy, loại màng sẽ hay được sử dụng nhiều bởi vì nó an toàn thực phẩm.

Cảm biến áp suất màng chịu nhiệt độ cao Dinel
Cảm biến áp suất màng chịu nhiệt độ cao Dinel

Thông số kỹ thuật về loại cảm biến:

  • Nguồn nuôi: 24V
  • Tín hiệu: 4-20mA
  • Nhiệt độ dung môi: -20 đến 200 oC
  • Cấp bảo vệ: IP68
  • Độ chính xác: 0,5% FS
  • Ren kết nối: G ½’, G ¼’, ½” NPT, Tri-Clamp

Có những giải đo áp suất tương ứng như:

  • -1…0 bar
  • 0… 0,1 bar
  • 0… 0,2 bar
  • 0…0,5 bar
  • 0…1 bar
  • 0…2,5 bar
  • 0…4 bar
  • 0…6 bar
  • 0…10 bar
  • 0…40 bar
  • 0…60 bar
  • 0…100 bar

Điểm đặc biệt của cảm biến áp suất PPM-35 của Dinel chính là khả năng chịu được nhiệt độ cao lên tới 200oC trong thời gian 30 phút. Với các ứng dụng đo áp suất liên tục trong thời gian dài thì cảm biến áp suất màng chịu nhiệt độ cao của Dinel là một giải pháp tối ưu và tiết kiệm chi phí.

Rất nhiều khách hàng của tôi đã đau đầu khi cần tìm một cảm biến áp suất có thể chịu được nhiệt độ cao nhưng lại dùng được cho môi trường thực phẩm. Nhiệt độ cao giải quyết vấn đề nan giải khi vệ sinh CIP – SIP sau một mẻ sản xuất. Cảm biến áp suất màng PPM-35 là một giải pháp tuyệt vời, đơn giản mà hiệu quả.

Dung môi hóa chất thì dùng loại cảm biến màng hợp lý?

Với các dạng dung môi hóa chất có tính ăn mòn lớn. Đồng thời, các bồn như vậy lun cần thêm độ chính xác tương đối cao. Có thể là 0,1%, 0,015%…bởi vì khi trộn các dung dịch trên.

Theo tỉ lệ nào đó, nó sẽ cho ra chiều cao tương ứng. Lúc này, chúng ta chỉ cần xác định được chiều cao bồn có đúng hay không. Do đó, để mà đo được các bồn như vậy. Buộc chúng ta phải dùng các loại áp suất màng như áp suất màng FKE của Georgin.

Ứng dụng cảm biến áp suất dạng màng FKE
Ứng dụng cảm biến áp suất dạng màng FKE

Với cảm biến FKE Georign này, giải đo áp suất nó sẽ đo giải mực nước từ 0 đến 300000 (mmH2O). Và một số tiêu chuẩn chống cháy nổ cho các dung môi dễ cháy như xăng. Vật liệu cấu tạo nên màng cho loại này sẽ có nhiều loại như là: Hastelloy, Monel, Tantalum, S316L, Titanium, Zirconium…Như thế sẽ phù hợp cho việc đo mức áp theo từng dung môi khác nhau.

Cảm biến áp suất màng chịu nhiệt độ cao 300oC
Cảm biến áp suất màng chịu nhiệt độ cao 300oC

Tiêu chuẩn cảm biến áp suất màng FKE chịu được nhiệt độ 120oC và option là 150oC. Một số trường hợp đặc biệt nhiệt độ cao hơn bạn phải dùng loại màng có mao dẫn hay còn gọi là capilary có thể chịu được lên tới 300oC. Tất nhiên loại này có giá thành tương đối cao. Một số ứng dụng không thể dùng các loại cảm biến khác thì đây là lựa chọn duy nhất.

Xem thêm bài viết: Cảm biến áp suất đo hóa chất – khi ăn mòn

Một số lưu ý khi sử dụng cảm biến đo mức màng?

Có một số lưu ý khi chọn các loại cảm biến áp suất màng khi dùng.

Dải đo áp suất, chiều cao là bao nhiêu?

Sử dụng áp suất để đo chiều cao là một giải pháp thường hay dùng để đo mức cho các bồn kín. Bởi vì chỉ có phương pháp này sẽ có độ chính xác tốt nhất. Do đó, chúng ta chỉ cần xác định được chiều cao bồn nước hay mực nước trong bồn bao nhiêu. Là có thể suy tính ra được giải đo áp suất cần dùng.

Loại chất dùng để đo áp suất màng là gì?

Nếu như nước sinh hoạt bình thường, thì chúng ta có thể dùng loại cảm biến áp suất bình thường. Nhưng nếu như, là bia, nước ngọt, nến, keo…thì buộc phải dùng các loại màng để chống vi sinh.

Nhiệt độ môi chất là bao nhiêu?

Nhiệt độ là yếu tố quan trọng sẽ gây ảnh hưởng đến tuổi thọ của cảm biến. Do đó, nếu như nhiệt độ thường như là 50, 60 độ C. Cảm biến sẽ hoạt động được lâu. Tuy nhiên, mội số loại trong bồn chế biến có nhiệt độ lên đến 100 độ C hay 150 độ C. Thì buộc ta phải chọn loại chịu được nhiệt độ cao tương ứng.

Mua cảm biến đo áp suất màng ở đâu?

Hiện nay, các loại cảm biến đo áp suất màng được bên công ty mình cung cấp. Để được hỗ trợ thêm về tính kỹ thuật cũng như nên chọn loại cảm biến màng nào sao cho phù hợp. Các bạn liên hệ thông tin bên dưới để được mình tư vấn kỹ thuật hay dự án cho nhé.

Xem thêm bài viết: {+ Cung Cấp} Bộ điều khiển và hiển thị nhiệt độ công nghiệp



Bài viết liên quan

Cảm biến áp suất khí nén

Cảm biến áp suất khí nén – máy nén khí – bình khí nén

Tóm Tắt Nội Dung1 Cảm biến áp suất khí nén1.1 Thông số cần biết cảm biến áp suất là gì?2 Ứng dụng cảm biến áp suất khí nén2.1 Cảm biến áp suất khí nén về PLC2.2 Cảm biến áp suất khí nến về bộ hiển thị Khí nén thường là dạng không khí xung quanh […]

ảnh nền

Cảm biến áp suất màng và những điều cần biết.

Tóm Tắt Nội Dung1 Sơ lượt về cảm biến áp suất màng.1.1 “Màng” trong cảm biến áp suất màng là gì?1.2 So sánh nguyên lí cảm biến áp suất thường và cảm biến áp suất màng.1.3 Cảm biến áp suất màng được dùng làm gì?2 Chọn cảm biến áp suất màng cần quan tâm điều […]

Cách đọc điện trở.

Hướng dẫn cách đọc điện trở cho người mới bắt đầu.

Tóm Tắt Nội Dung1 Đọc vạch màu điện trở.1.1 Cách đọc điện trở 4 vòng màu.1.2 Cách đọc điện trở 5 vòng màu.2 Cách đọc điện trở dán.2.1 Cách đọc điện trở dán SMD.2.2 Bảng tra điện trở dán.3 Bài tập đọc giá trị điện trở.3.1 Đọc vạch màu điện trở.3.2 Đọc điện trở dán. Điện trở là một loại […]